化学平衡常数习题课
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化学平衡
——平衡常数K及其应用
1.在一定温度下，合成碘化氢的反应如下：H2(g) + I2(g)
c2(HI)
K=
（1）写出该反应的K表达式
c (H2) ·c (I2) 。
2HI(g)
（2）已知683K 时，该反应的平衡常数K为56.0，若将2.0×10-3 mol H2 (g)，
4.0×10-3 mol I2(g)和4.0×10-3 mol HI(g)放在2L密闭容器中，此时反应进
行的方向为 正反应方向 ，
(2.0×10-3 mol/L) 2
判断依据 Q = (1.0×10-3 mol/L) (2.0×10-3 mol/L) = 2 < K 。
到达平衡后，计算该混合体系中HI的物质的量分数 72.2 %。
(2.0×10-3 mol/L+2a) 2 (1.0×10-3 mol/L-a) (2.0×10-3 mol/L-a)
（1）已知600℃时Kp = 17.8 kPa（ Kp是用平衡分压代替平衡浓度来计算K， 分压=总压×物质的量分数），计算乙苯的转化率（写出相关的计算过程）。
初始物质的量/mol 变化量/ mol 平衡物质的量/ mol 物质的量分数
1 －a
1－a
1－a 1+a
0
+a
a
a 1+a
Leabharlann Baidu
0
+a
a
a 1+a
（2）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气（原料气中乙苯和水蒸气的物质的
p0
b 1 + b+9
b 1 + b+9
p0
H2O
b
9
1 + b+9
b 1 + b+9
p0
9
解释说明乙苯转化率改变的原因： 压强不变时，加入水蒸气使反应体系中各物质分压减小，相当于起减压
效果，所以平衡向气体分子数增加的方向移动，即正反应方向移动，所以反 应物的转化率升高。
4. 无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2 转
判断反应
吸放热
ΔH 与 K 变化关系
真题演练（2013新课标II卷，28题）
1/4CaSO4(s)+CO(g)
1/4CaS(s)+CO2(g)
初始浓度/mol/L
8.00 ×10-3
0
变化量/ mol/L
-x
+x
平衡浓度/ mol/L
8.00 ×10-3 － x
x
x 8.00 ×10-3 － x
= 100
x = 7.9 ×10-3
x = 7.92 ×10-3
3.常压下乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应：
转 化 率
N2O4
2 NO2 △H = +24.4 kJ/mol
p0
①随着温度升高，平衡向吸热的正反应方向移动，
反应物转化率升高；
p2 ② 相同温度下，压强增大时，平衡向气体分子数
减小的逆反应方向移动，反应物的转化率下降。
温度
方程式变化 有效数字 计算技巧
计算 K
表达式 Kc Kp
Q < K 正反应方向 判断反应方向 Q > K 逆反应方向
①
1 4
CaSO4(s)+CO(g)
=
1 4
CaS(s)+CO2(g)
△H1 = － 47.3 kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g) = CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2 = ＋ 210.5 kJ/mol
③CO(g)
=
1 2
C(s)
+
1 2
CO2(g)
△H3 = －86.2 kJ/mol
反应③ 反应②
（1）反应①～③的平衡常数的对数lgK 随反应温度T的变化曲线图如下，结合 各反应的△H，归纳lgK～T曲线变化规律：
(a) 放热反应，lgK 随温度升高而下降， 吸热反应，lgK 随温度升高而升高。
(b) 反应放出或吸收的热量越多，其lgK 受温度的影响越大。
（2）向盛有足量CaSO4的真空恒容容器中充入CO，使c(CO) = 8.00×10-3 mol/L， 反应①于900℃达到平衡，计算CO的平衡浓度。
换的热化学方程式为： N2O4
2 NO2 △H = +24.4 kJ/mol
（1） 密闭容器中含有一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，有50%
的N2O4分解。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在10p0
条件下分解，则N2O4的分解率为
。
（2）依据温度对反应的影响，保持压强为p0在图中画出不用反应温度下，N2O4的 平衡转化率曲线示意图。若压缩体积使压强增加至p2，画出相应的N2O4平衡转化率 随温度变化的曲线示意图，并简要说明理由 。
量之比为1：9），保持原温度压强条件进行反应，乙苯的转化率为
。
初始物质的量/mol
1
变化量/ mol
－b
H2O
0
0
9
+b
+b
平衡物质的量/ mol 物质的量分数
1－b
1－b 1 + b+9
b
b 1 + b+9
b
9
b 1 + b+9
物质的量分数 分压/kPa
1－b 1 + b+9
1－b 1 + b+9
=56.0
（3）将一定量的HI置于密闭容器中，716 K条件下分解到达平衡时气体混合物中
HI的物质的量分数x(HI)=0.784。判断合成碘化氢反应是 放热 反应（“吸热”
或“放热”）。
K=
= 52.7
2. 用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可以提高燃烧效率，又能得到高纯CO2， 是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为 副反应。
——平衡常数K及其应用
1.在一定温度下，合成碘化氢的反应如下：H2(g) + I2(g)
c2(HI)
K=
（1）写出该反应的K表达式
c (H2) ·c (I2) 。
2HI(g)
（2）已知683K 时，该反应的平衡常数K为56.0，若将2.0×10-3 mol H2 (g)，
4.0×10-3 mol I2(g)和4.0×10-3 mol HI(g)放在2L密闭容器中，此时反应进
行的方向为 正反应方向 ，
(2.0×10-3 mol/L) 2
判断依据 Q = (1.0×10-3 mol/L) (2.0×10-3 mol/L) = 2 < K 。
到达平衡后，计算该混合体系中HI的物质的量分数 72.2 %。
(2.0×10-3 mol/L+2a) 2 (1.0×10-3 mol/L-a) (2.0×10-3 mol/L-a)
（1）已知600℃时Kp = 17.8 kPa（ Kp是用平衡分压代替平衡浓度来计算K， 分压=总压×物质的量分数），计算乙苯的转化率（写出相关的计算过程）。
初始物质的量/mol 变化量/ mol 平衡物质的量/ mol 物质的量分数
1 －a
1－a
1－a 1+a
0
+a
a
a 1+a
Leabharlann Baidu
0
+a
a
a 1+a
（2）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气（原料气中乙苯和水蒸气的物质的
p0
b 1 + b+9
b 1 + b+9
p0
H2O
b
9
1 + b+9
b 1 + b+9
p0
9
解释说明乙苯转化率改变的原因： 压强不变时，加入水蒸气使反应体系中各物质分压减小，相当于起减压
效果，所以平衡向气体分子数增加的方向移动，即正反应方向移动，所以反 应物的转化率升高。
4. 无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2 转
判断反应
吸放热
ΔH 与 K 变化关系
真题演练（2013新课标II卷，28题）
1/4CaSO4(s)+CO(g)
1/4CaS(s)+CO2(g)
初始浓度/mol/L
8.00 ×10-3
0
变化量/ mol/L
-x
+x
平衡浓度/ mol/L
8.00 ×10-3 － x
x
x 8.00 ×10-3 － x
= 100
x = 7.9 ×10-3
x = 7.92 ×10-3
3.常压下乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应：
转 化 率
N2O4
2 NO2 △H = +24.4 kJ/mol
p0
①随着温度升高，平衡向吸热的正反应方向移动，
反应物转化率升高；
p2 ② 相同温度下，压强增大时，平衡向气体分子数
减小的逆反应方向移动，反应物的转化率下降。
温度
方程式变化 有效数字 计算技巧
计算 K
表达式 Kc Kp
Q < K 正反应方向 判断反应方向 Q > K 逆反应方向
①
1 4
CaSO4(s)+CO(g)
=
1 4
CaS(s)+CO2(g)
△H1 = － 47.3 kJ/mol
②CaSO4(s)+CO(g) = CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) △H2 = ＋ 210.5 kJ/mol
③CO(g)
=
1 2
C(s)
+
1 2
CO2(g)
△H3 = －86.2 kJ/mol
反应③ 反应②
（1）反应①～③的平衡常数的对数lgK 随反应温度T的变化曲线图如下，结合 各反应的△H，归纳lgK～T曲线变化规律：
(a) 放热反应，lgK 随温度升高而下降， 吸热反应，lgK 随温度升高而升高。
(b) 反应放出或吸收的热量越多，其lgK 受温度的影响越大。
（2）向盛有足量CaSO4的真空恒容容器中充入CO，使c(CO) = 8.00×10-3 mol/L， 反应①于900℃达到平衡，计算CO的平衡浓度。
换的热化学方程式为： N2O4
2 NO2 △H = +24.4 kJ/mol
（1） 密闭容器中含有一定量N2O4，维持总压强p0恒定，在温度为T时，有50%
的N2O4分解。保持温度不变，向密闭容器中充入等量N2O4，维持总压强在10p0
条件下分解，则N2O4的分解率为
。
（2）依据温度对反应的影响，保持压强为p0在图中画出不用反应温度下，N2O4的 平衡转化率曲线示意图。若压缩体积使压强增加至p2，画出相应的N2O4平衡转化率 随温度变化的曲线示意图，并简要说明理由 。
量之比为1：9），保持原温度压强条件进行反应，乙苯的转化率为
。
初始物质的量/mol
1
变化量/ mol
－b
H2O
0
0
9
+b
+b
平衡物质的量/ mol 物质的量分数
1－b
1－b 1 + b+9
b
b 1 + b+9
b
9
b 1 + b+9
物质的量分数 分压/kPa
1－b 1 + b+9
1－b 1 + b+9
=56.0
（3）将一定量的HI置于密闭容器中，716 K条件下分解到达平衡时气体混合物中
HI的物质的量分数x(HI)=0.784。判断合成碘化氢反应是 放热 反应（“吸热”
或“放热”）。
K=
= 52.7
2. 用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可以提高燃烧效率，又能得到高纯CO2， 是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为 副反应。